CN112973132A

CN112973132A - 一种vr虚拟现实体验系统

Info

Publication number: CN112973132A
Application number: CN202110249063.0A
Authority: CN
Inventors: 高立国; 戴景涛; 卢百焦; 陈龙江; 陈懿; 高立业
Original assignee: Beijing Zhengyuan Exhibition Co ltd
Current assignee: Beijing Zhengyuan Exhibition Co ltd
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2021-06-18

Abstract

本发明公开了一种VR虚拟现实体验系统，该系统包括体验舱组件，所述体验舱组件包括基座以及球形舱体，所述球形舱体的内部中空形成有出入口，所述球形舱体用于用户乘坐；所述基座形成有凹槽，所述凹槽的底部形成有运动驱动组件，所述球形舱体嵌装于所述凹槽内且与所述运动驱动组件相连，所述运动驱动组件用于按照根据体验项目生成的方式驱动所述球形舱体转动。本申请提供的VR虚拟现实体验系统，结构简单合理，安装使用方便，占地面积小，可以用于对多种运动进行模拟体验，体验效果好，即可以实现视觉上的体验，同时还可以实现身体位置变化的体验，尤其适用于进行高危的极限运动体验，体验过程可以保证用户的身体安全。值得大面积推广使用。

Description

一种VR虚拟现实体验系统

技术领域

本发明涉及虚拟显示体验设备技术领域，特别是涉及一种安全性强、体验效果好的VR虚拟现实体验系统。

背景技术

“生命在于运动”，我们都应该多运动才能有强壮的身体。不过相对于普通的体育活动而言，一些极限运动就只能是少部分身体强壮、又有冒险精神还不怕死的人群可以体验了。随着虚拟现实技术的发展，即使是再危险的运动，我们也可以轻松地体验，不用担心生命安全问题。

现有技术中提供的用于进行极限运动的虚拟现实体验系统，通常只能为用户提供相关的视觉感观，不能使用户全文方位的体验各种极限运动带来的视觉感观以及身体上的直观感觉。

因此，如何提供一种技能提供在进行体验各种极限运动的体验时，即能提供视觉感观同时又能够提供相应的身体直观感觉的系统，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种VR虚拟现实体验系统。

本发明提供了如下方案：

一种VR虚拟现实体验系统，包括：

体验舱组件，所述体验舱组件包括基座以及球形舱体，所述球形舱体的内部中空形成有出入口，所述球形舱体用于用户乘坐；所述基座形成有凹槽，所述凹槽的底部形成有运动驱动组件，所述球形舱体嵌装于所述凹槽内且与所述运动驱动组件相连，所述运动驱动组件用于按照根据体验项目生成的方式驱动所述球形舱体转动；

头盔组件，所述头盔组件用于供用户佩戴以显示相应的虚拟显示画面；所述头盔组件包括头盔主体，所述头盔主体上配置有显示器、一个或多个传感器、麦克风和/或扬声器、一个或多个处理器、存储器、一个或多个收发器、一个或多个天线。

优选地：所述球形舱体包括采用卡扣连接方式相连的两个半球体，所述出入口处设置有舱门，所述舱门连接有启闭驱动组件，所述启闭驱动组件连接有启闭控制器，所述启闭控制器，所述启闭控制器用于在佩戴有所述头盔组件的体验者靠近所述球形舱体上对所述头盔组件上的标签进行识别，并根据识别结果控制所述舱门的启闭。

优选地：所述基座上配置有多个运动检测组件，所述运动驱动组件包括至少三个滚转驱动器以及位于三个滚转驱动器中间的制动组件；所述球形舱体的外表面分别与三个所述滚转驱动器的滚转轴相抵接。

优选地：所述制动组件包括升降驱动组件以及制动片，所述升降驱动组件用于在制动过程中驱动所述制动片向上运动以便与所述球形舱体的下表面相接触。

优选地：所述显示器通过显示器支架与所述头盔主体可拆卸相连。

优选地：锚定带，其连接到位于锚定带的第一端或靠近锚定带的第一端的所述显示器支架的第一侧；

锚定支架，其连接到所述头盔主体的相应第一侧，并且配置成接收并接合锚定带的第二端，以通过锚定带将所述显示器支架连接到头盔；

紧固带，其被配置成在所述紧固带的第一端处或附近与所述显示器支架的第二侧可拆卸的连接；

紧固支架，连接至头盔主体的相应第二侧，配置为接收并接合紧固带的第二端；

紧线器，连接到所述显示器支架的第二侧，所述紧线器被配置成由用户操作，通过使所述紧固带在拧紧方向上穿过所述紧线器，从而使所述显示器支架接合所述显示器并保持所述显示器对着用户的脸。

优选地：所述显示器包括柔性显示屏。

优选地：一个或多个所述传感器用于获取用户在体验过程中身体位置、头部位置和/或眼睛位置。

优选地：一个或多个硬件处理器，所述硬件处理器由机器可读指令配置为：

输入和/或选择虚拟现实运动体验的显示信息，以通过用户佩戴的头盔组件呈现所述显示信息，其中，显示信息的输入和/或选择由操作员使用位于远离所述头盔组件的操作员控制系统来执行；

在虚拟现实运动体验期间从指示用户的身体位置、头部位置和/或眼睛位置的传感器输出信号接收信息；并且基于控制命令和用户的身体位置、头部位置和/或眼睛位置来调整虚拟现实运动体验的显示信息。

优选地：所述球形舱体的下半部形成有多个气流喷嘴，所述气流喷嘴通过柔性气管与供气组件相连，所述气流喷嘴用于向用户喷射模拟在大气中自由下落状态下的变化气流。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种VR虚拟现实体验系统，在一种实现方式下，该系统可以包括体验舱组件，所述体验舱组件包括基座以及球形舱体，所述球形舱体的内部中空形成有出入口，所述球形舱体用于用户乘坐；所述基座形成有凹槽，所述凹槽的底部形成有运动驱动组件，所述球形舱体嵌装于所述凹槽内且与所述运动驱动组件相连，所述运动驱动组件用于按照根据体验项目生成的方式驱动所述球形舱体转动；头盔组件，所述头盔组件用于供用户佩戴以显示相应的虚拟显示画面；所述头盔组件包括头盔主体，所述头盔主体上配置有显示器、一个或多个传感器、麦克风和/或扬声器、一个或多个处理器、存储器、一个或多个收发器、一个或多个天线。本申请提供的VR虚拟现实体验系统，结构简单合理，安装使用方便，占地面积小，可以用于对多种运动进行模拟体验，体验效果好，即可以实现视觉上的体验，同时还可以实现身体位置变化的体验，尤其适用于进行高危的极限运动体验，体验过程可以保证用户的身体安全。值得大面积推广使用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种VR虚拟现实体验系统的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的基座的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的头盔组件的结构示意图。

图中：体验舱组件1、基座11、凹槽111、运动驱动组件112、制动组件113、球形舱体12、舱门121、运动检测组件13、气流喷嘴14、头盔组件2、显示器21、显示器支架22、锚定带23、锚定支架24、紧固带25、紧固支架26、紧线器27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1、图2、图3，为本发明实施例提供的一种VR虚拟现实体验系统，如图1、图2、图3所示，该系统可以包括：

体验舱组件1，所述体验舱组件1包括基座11以及球形舱体12，所述球形舱体12的内部中空形成有出入口，所述球形舱体12用于用户乘坐；所述基座11形成有凹槽111，所述凹槽111的底部形成有运动驱动组件112，所述球形舱体12嵌装于所述凹槽111内且与所述运动驱动组件112相连，所述运动驱动组件112用于按照根据体验项目生成的方式驱动所述球形舱体12转动；

头盔组件2，所述头盔组件2用于供用户佩戴以显示相应的虚拟显示画面；所述头盔组件2包括头盔主体，所述头盔主体上配置有显示器21、一个或多个传感器（图中未示出）、麦克风和/或扬声器、一个或多个处理器、存储器、一个或多个收发器、一个或多个天线。

本申请实施例提的体验舱组件采用球形舱体作为用户乘坐的装置，用户在进行运动体验时，可以进入该球形舱体内，球形舱体内可以设置供用户乘坐的固定作为，通过运动驱动组件可以驱动球形舱体转动，球形舱体在转动时可以带动用户的身体向相应的方向运动，这样可以模拟在进行运动过程中，做出相应的动作时用户身体的位置变化，同时头盔组件的显示器可以显示在进行运动过程中，用户视觉产生的相应画面，这样可以使得用户在进行运动体验时，即可以获得视觉的模拟效果同时还可以获得身体的直管感觉效果。由于采用球形舱体因此可以实现前后左右运动的模拟，保证获得的身体体验效果的真实感。另外，还可以使得该球形舱体可以用户模拟多种不同的运动，例如，可以模拟进行高山滑雪、空中跳伞、赛车等危险性高的运动项目。

在实际应用中，为了方便该球形舱体的加工制作，本申请实施例可以提供所述球形舱体12包括采用卡扣连接方式相连的两个半球体，所述出入口处设置有舱门121，所述舱门121连接有启闭驱动组件，所述启闭驱动组件连接有启闭控制器，所述启闭控制器，所述启闭控制器用于在佩戴有所述头盔组件的体验者靠近所述球形舱体上对所述头盔组件上的标签进行识别，并根据识别结果控制所述舱门的启闭。采用上下两个半球扣合的方式，可以极大地降低该球形舱体加工难度。采用自动感应开启以及关闭的舱门，可以降低由于舱门误开或者误关造成的用户由舱内跌落的风险。

为了进一步提高用户的体验效果，本申请实施例还可以提供所述基座上配置有多个运动检测组件13，所述运动驱动组件112包括至少三个滚转驱动器以及位于三个滚转驱动器中间的制动组件113；所述球形舱体的外表面分别与三个所述滚转驱动器的滚转轴相抵接。多个运动检测组件用于实时检测球形舱体的位置以及运动速率，根据检测到的位置以及运动速率，可以对球形舱体的运动方式进行实时的调整，保证球形舱体的运动方式可以驱使用户身体产生与正在体验的运动项目实际更为接近的身体状态变化。例如，在进行高山滑雪体验时，随着显示器上显示的滑行速度的增加，用户的身体发生倾斜的速度以及幅度均会增加，因此可以通过加快球形舱体转动速度以及转动幅度的方式，使用户身体随之产生相应的变化，以达到提高用户身体体验的目的。

为了可以使得在体验完成后，球形舱体可以顺利且平稳的被制动停止运动。所述制动组件包括升降驱动组件以及制动片，所述升降驱动组件用于在制动过程中驱动所述制动片向上运动以便与所述球形舱体的下表面相接触。该驱动片可以采用柔性材质制作，升降驱动组件可以通过提供不同的升力对制动的过程进行控制，保证制动过程平稳。例如，在球形舱体转动速度较高时，可以使升降驱动组件驱动制动片与球形舱体的接触力度，延长制动时间，使得球形舱体缓慢被制动。

考虑到在实际应用中，有些运动项目视觉感受不明显，或者在进行一些无线提供视觉感受的运动中头盔组件上的显示器可以被拆除。为此，本申请实施例还可以提供所述显示器21通过显示器支架22与所述头盔主体可拆卸相连。为了保证显示与头盔组件相连后可以适配不同头部大小的用户，以及使用对观看距离有不同要求的用户，使得显示器可以保持与用户眼镜在最佳的距离，本申请实施例可以提供锚定带23，其连接到位于锚定带23的第一端或靠近锚定带23的第一端的所述显示器支架22的第一侧；

锚定支架24，其连接到所述头盔主体的相应第一侧，并且配置成接收并接合锚定带23的第二端，以通过锚定带23将所述显示器支架22连接到头盔；

紧固带25，其被配置成在所述紧固带25的第一端处或附近与所述显示器支架22的第二侧可拆卸的连接；

紧固支架26，连接至头盔主体的相应第二侧，配置为接收并接合紧固带25的第二端；

紧线器27，连接到所述显示器支架22的第二侧，所述紧线器27被配置成由用户操作，通过使所述紧固带25在拧紧方向上穿过所述紧线器27，从而使所述显示器支架22接合所述显示器21并保持所述显示器21对着用户的脸。

通过上述结构即可以实现显示器与头盔组件的可拆卸相连，同时可以保证用户可以根据自己的需要对显示器距离眼镜的距离进行简单快速的调节，同时头盔组件的整体强度不会受到破坏，可以为用户在进行运动体验过程中提高安全保护。

为了保证显示器可以为用户提供最佳的显示效果，保证在进行调节后可以适用不同势力范围的用户使用，所述显示器可以包括柔性显示屏。

本申请提供的头盔组件上设置有显示器，显示器用户显示进行体验时，模拟运动过程中实际产生的视觉信息。麦克风和/或扬声器用户播放工作人员发出的提示信息，或者其他语言信息。一个或多个处理器以及存储器可以接收中央控制器发送的各种信号以便驱动显示器进行相应的内容显示。一个或多个收发器用于接收中央控制器发送的各种控制器信息，一个或多个天线用于将传感器获取到的信息发送至中央控制器。本申请实施例提供的一个或多个传感器用户获取用户在体验过程中身体位置、头部位置和/或眼睛位置。通过获取到的用户的身体位置、头部位置和/或眼睛位置可以供中央处理器进行分析处理，以便控制球形舱体的旋转方式，保证用户可以获得更加真实的运动身体上的体验。具体的，还包括一个或多个硬件处理器，所述硬件处理器由机器可读指令配置为：

本申请实施例提供的系统可以用户多种运动项目的模拟，例如，可以是滑雪、赛车以及跳伞等危险性高的极限运动。为了保证在进行跳伞模拟时获得更加真实的体验感受，本申请实施例还可以提供所述球形舱体的下半部形成有多个气流喷嘴14，所述气流喷嘴14通过柔性气管与供气组件相连，所述气流喷嘴用于向用户喷射模拟在大气中自由下落状态下的变化气流。由于在进行高空跳伞时，用户可以获得的感受不仅仅包括视觉上的感受以及身体位置的变化感受，还包括随着下降速度的增加或减小身体受到的气流的冲击感受不一样，本申请提供的气流喷嘴组件可以与显示器中显示的显示信息向配合，向用户提供不同速度的气流，以使用户感觉到相应的气流冲击。气流的大小可以根据显示器中显示的下降速度的大小进行相应的调节，以达到提高体验效果的目的。

总之，本申请提供的VR虚拟现实体验系统，结构简单合理，安装使用方便，占地面积小，可以用于对多种运动进行模拟体验，体验效果好，即可以实现视觉上的体验，同时还可以实现身体位置变化的体验，尤其适用于进行高危的极限运动体验，体验过程可以保证用户的身体安全。值得大面积推广使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种VR虚拟现实体验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，所述球形舱体包括采用卡扣连接方式相连的两个半球体，所述出入口处设置有舱门，所述舱门连接有启闭驱动组件，所述启闭驱动组件连接有启闭控制器，所述启闭控制器，所述启闭控制器用于在佩戴有所述头盔组件的体验者靠近所述球形舱体上对所述头盔组件上的标签进行识别，并根据识别结果控制所述舱门的启闭。

3.根据权利要求1所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，所述基座上配置有多个运动检测组件，所述运动驱动组件包括至少三个滚转驱动器以及位于三个滚转驱动器中间的制动组件；所述球形舱体的外表面分别与三个所述滚转驱动器的滚转轴相抵接。

4.根据权利要求3所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，所述制动组件包括升降驱动组件以及制动片，所述升降驱动组件用于在制动过程中驱动所述制动片向上运动以便与所述球形舱体的下表面相接触。

5.根据权利要求1所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，所述显示器通过显示器支架与所述头盔主体可拆卸相连。

6.根据权利要求5所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，还包括：

锚定带，其连接到位于锚定带的第一端或靠近锚定带的第一端的所述显示器支架的第一侧；

7.根据权利要求5所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，所述显示器包括柔性显示屏。

8.根据权利要求1所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，一个或多个所述传感器用于获取用户在体验过程中身体位置、头部位置和/或眼睛位置。

9.根据权利要求8所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，还包括：

一个或多个硬件处理器，所述硬件处理器由机器可读指令配置为：

10.根据权利要求1所述的VR虚拟现实体验系统，其特征在于，所述球形舱体的下半部形成有多个气流喷嘴，所述气流喷嘴通过柔性气管与供气组件相连，所述气流喷嘴用于向用户喷射模拟在大气中自由下落状态下的变化气流。